Protein: vai trò sinh học. Vai trò sinh học của protein trong cơ thể

Thức ăn nhiều đạm, vai trò sinh học trong số đó sẽ được thảo luận ngày nay - xây dựng của các hợp chất cao phân tử của axit amin. Trong số tất cả các hợp chất hữu cơ khác, họ là một trong những phức tạp nhất trong cấu trúc của chúng. Bởi nguyên tố protein thành phần khác với chất béo và carbohydrate: ngoài oxy, hydro và carbon họ cũng chứa nitơ. Bên cạnh đó, một bộ phận không thể thiếu của các protein quan trọng nhất là lưu huỳnh, và một số chứa iốt, sắt và phốt pho.

Vai trò sinh học của protein là rất cao. Đó là những kết nối này tạo nên một phần lớn khối lượng của nguyên sinh vật, và hạt nhân của các tế bào sống. Tất cả các cơ thể động vật và thực vật là các protein.

Một hoặc một số chức năng

Vai trò sinh học và chức năng của các hợp chất khác nhau đó là khác nhau. Là một chất có cấu trúc hóa học cụ thể, mỗi protein thực hiện chức năng chuyên môn cao. Chỉ trong một số trường hợp nó có thể thực hiện một số liên quan đến nhau. Ví dụ, epinephrine, được sản xuất trong tủy thượng thận, xâm nhập vào máu, tăng huyết áp và tiêu thụ oxy, lượng đường trong máu. Bên cạnh đó, nó là một chất kích thích trao đổi chất, trong khi các loài động vật máu lạnh - và các trung gian của hệ thần kinh. Như bạn thấy, nó thực hiện nhiều chức năng cùng một lúc.

Các enzyme (xúc tác) chức năng

Nhiều phản ứng sinh hóa xảy ra trong cơ thể sống, được thực hiện trong điều kiện nhẹ, theo đó nhiệt độ gần 40 ° C, và độ pH gần trung tính. Dưới những điều kiện, tỷ lệ không đáng kể xảy ra nhiều trong số họ. Vì vậy, để được thực hiện, chúng ta cần enzyme - cụ thể các chất xúc tác sinh học. Hầu như tất cả các phản ứng, ngoại trừ sự quang phân nước trong các sinh vật sống được xúc tác bởi enzyme nó. Những yếu tố này là một trong hai protein hoặc phức hợp protein với cofactor (phân tử hữu cơ hoặc một ion kim loại). Enzyme rất chọn lọc kích hoạt quá trình cần thiết. Như vậy, chức năng xúc tác, thảo luận ở trên, - một trong những người thực hiện protein. Vai trò sinh học của các hợp chất này, tuy nhiên, việc thực hiện được không giới hạn. Có rất nhiều tính năng khác mà sẽ được thảo luận dưới đây.

chức năng vận chuyển

Đối với sự tồn tại của các tế bào đòi hỏi được đa số các chất vào bên trong của nó, mà cung cấp nó với vật liệu năng lượng và xây dựng. Tất cả các màng sinh học được xây dựng trên một nguyên tắc chung. Đây lớp kép lipid, protein được vận chuyển trong đó. Đồng thời tập trung các đại phân tử các trang web ưa nước trên bề mặt màng và độ dày của họ - "đuôi" kị. Cấu trúc này là không thấm nước để các thành phần quan trọng: axit amin, đường, các ion kim loại kiềm. Sự xâm nhập của các yếu tố này vào các tế bào xảy ra thông qua các protein vận chuyển được nhúng vào trong màng tế bào. Ở vi khuẩn, ví dụ, có một loại protein đặc biệt cung cấp việc chuyển lactose (đường sữa) qua màng bên ngoài.

Trong sinh vật đa bào, có một hệ thống vận chuyển các chất khác nhau từ một trong những cơ quan khác. Chúng ta đang nói chủ yếu về hemoglobin (ảnh trên). Trong huyết tương máu, ngoài ra, nó là liên tục albumin huyết thanh (một protein vận chuyển). Nó có khả năng tạo ra các phức ổn định hình thành với quá trình tiêu hóa của các axit béo béo, cũng như với một số axit amin kỵ nước (ví dụ, tryptophan) và nhiều loại thuốc (một số penicillin, sulfonamid, aspirin). Transferrin, cung cấp vận chuyển trong cơ thể của các ion sắt, là một ví dụ khác. Có thể đề cập và tseruplazmin mà vận chuyển các ion đồng. Vì vậy, chúng tôi đã xem xét các chức năng vận chuyển thực hiện các protein. Vai trò sinh học của họ và từ quan điểm này là vô cùng quan trọng.

hàm thụ

thụ thể protein là vô cùng quan trọng, đặc biệt là khả năng tồn tại của các sinh vật đa bào. Chúng được tích hợp vào plasma màng tế bào và phục vụ để nắm bắt và chuyển đổi hơn nữa của các tín hiệu mà nhập tế bào. Trong trường hợp này tín hiệu có thể là từ các tế bào khác và môi trường xung quanh. thụ thể acetylcholine vào lúc này nghiên cứu nhiều nhất. Chúng được tìm thấy trong một số danh bạ interneuron trên màng tế bào, trong đó có các kết nối thần kinh cơ trong vỏ não. Những protein tương tác với acetylcholine và truyền tín hiệu bên trong tế bào.

Dẫn truyền thần kinh để tiếp nhận các tín hiệu và chuyển đổi nó phải được loại bỏ để chuẩn bị các tế bào đã có thể cảm nhận được các tín hiệu tiếp tục. Đối với điều này mục đích, acetylcholinesterase - enzyme đặc biệt, mà là một chất xúc tác cho quá trình thủy phân acetylcholine để cholin và acetate. Nó không phải là cực kỳ quan trọng và thụ hàm thực hiện protein? Vai trò sinh học của những điều sau đây, một chức năng bảo vệ cho cơ thể là rất lớn. Với điều này chỉ đơn giản là không thể đồng ý.

chức năng bảo vệ

hệ thống miễn dịch của cơ thể phản ứng với sự xuất hiện của một thế hệ của các hạt nước ngoài của một số lượng lớn các tế bào lympho. Họ có khả năng làm tổn hại đến các yếu tố có chọn lọc. Những hạt nước ngoài có thể được tế bào ung thư, vi khuẩn gây bệnh hạt siêu phân tử (phân tử, viruses, etc.). tế bào lympho B - một nhóm các tế bào lympho, trong đó sản xuất các protein đặc biệt. Những protein này được phân biệt trong hệ thống tuần hoàn. Họ nhận ra các hạt nước ngoài, do đó tạo thành một sự hủy diệt bước phức tạp cao cụ thể. Những protein được gọi là globulin miễn dịch. Một kháng nguyên được gọi chất lạ đó kích hoạt các phản ứng hệ miễn dịch.

chức năng cấu trúc

Ngoài ra protein mà thực hiện chức năng chuyên môn cao cũng là những nơi mà các giá trị chủ yếu về cấu trúc. Nhờ có họ, cung cấp sức mạnh cơ khí và các tài sản khác của các mô của cơ thể sống. Những protein này bao gồm, chủ yếu là collagen. Collagen (Ảnh cm Dưới đây.) Ở động vật có vú là khoảng một phần tư khối lượng protein. Nó được tổng hợp trong các tế bào chính tạo nên mô liên kết (gọi là nguyên bào sợi).

Ban đầu, collagen được hình thành như procollagen - tiền thân của nó chảy điều trị hóa chất trong nguyên bào sợi. Sau đó, nó được hình thành vào một ba chuỗi polypeptide, xoắn vào một vòng xoáy. Họ đã đến với nhau ra khỏi các nguyên bào sợi trong collagen sợi của một vài trăm nanomet đường kính. hình thành sau các sợi collagen, mà đã có thể được nhìn thấy dưới kính hiển vi. Các mô đàn hồi (tường phổi, các mạch máu trong da) bào ma trận collagen trong Ngoài ra, cũng có chứa một elastin protein. Nó có thể được kéo dài trong một phạm vi khá rộng và sau đó trở về trạng thái ban đầu của nó. Một ví dụ khác là protein cấu trúc có thể cung cấp ở đây - là lụa fibroin. Nó được cô lập trong sự hình thành của sâu bướm nhộng bướm. Nó là thành phần chính của sợi tơ. Bây giờ chúng ta mô tả các protein động cơ.

protein động cơ

Và trong việc thực hiện của động cơ xử lý vai trò sinh học lớn của protein. Hãy nói ngắn gọn về vấn đề này và chức năng của họ. Cơ bắp co - là một quá trình trong đó năng lượng hóa học được chuyển đổi thành công cơ khí. Trực tiếp các thành viên của nó là hai loại protein - myosin và actin. Myosin có một cấu trúc rất khác thường. Nó được tạo thành từ hai đầu hình cầu và đuôi (dài phần sợi). Khoảng 1600 nm là chiều dài của một phân tử. Trên đầu phần như vậy chiếm khoảng 200 nm.

Actin (ảnh trên) - một loại protein hình cầu có trọng lượng phân tử 42000. Nó có thể là polyme để tạo thành một cấu trúc dài, và tương tác theo cách như vậy với một cái đầu của myosin. Một tính năng quan trọng của quá trình này - sự phụ thuộc vào sự có mặt của ATP. Nếu nồng độ của nó là đủ cao, hình thành myosin và actin phức tạp bị phá hủy, sau đó nó được phục hồi trở lại sau khi ATP thủy phân xảy ra như là kết quả của myosin ATPase. Quá trình này có thể được quan sát, ví dụ, trong giải pháp, trong đó cả hai protein có mặt. Nó trở thành nhớt như là kết quả của sự kiện là cao trọng lượng phân tử phức tạp được hình thành trong sự vắng mặt của ATP. Ngoài ra nó còn làm giảm đáng kể độ nhớt do sự tàn phá của khu phức hợp tạo ra, sau đó nó dần dần bắt đầu khôi phục lại như là kết quả của ATP thủy phân. Trong quá trình co cơ, những tương tác này đóng một vai trò rất quan trọng.

kháng sinh

Chúng tôi tiếp tục tiết lộ chủ đề "Vai trò sinh học của protein trong cơ thể." nhóm rất lớn và rất quan trọng của các hợp chất tự nhiên là những chất được gọi là thuốc kháng sinh. Họ có nguồn gốc vi sinh vật. Những chất này được phân bổ các loài đặc biệt của vi sinh vật. Vai trò sinh học của các axit amin và protein là không thể phủ nhận, nhưng kháng sinh có một, chức năng đặc biệt rất quan trọng. Họ ức chế sự tăng trưởng của vi sinh vật cạnh tranh với họ. Trong những năm 1940, việc phát hiện và sử dụng kháng sinh đã cách mạng hóa việc điều trị các bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn. Cần lưu ý rằng trong hầu hết các trường hợp, các kháng sinh vi rút không hoạt động, vì vậy việc sử dụng chúng như thuốc kháng virus là không hiệu quả.

ví dụ về các loại thuốc kháng sinh

nhóm penicillin lần đầu tiên được đưa vào thực hiện. Ví dụ về các nhóm này là ampicillin và benzylpenicilin. Kháng sinh trên cơ chế tác dụng và hóa chất khác nhau. Một số những người được sử dụng rộng rãi hiện nay, tương tác với ribosome của con người, trong khi ở ribosome vi khuẩn bị ức chế tổng hợp protein. Đồng thời họ không tương tác với ribosome nhân điển hình. Do đó, đối với các tế bào vi khuẩn họ là ác tính, và động vật và độc tính thấp của con người. kháng sinh này bao gồm streptomycin và chloramphenicol (chloramphenicol).

Vai trò sinh học của tổng hợp protein là rất quan trọng, nhưng quá trình đó có nhiều giai đoạn. Chúng ta sẽ nói về nó chỉ một cách chung chung.

Quá trình và vai trò sinh học của sinh tổng hợp protein

Quá trình này là một đa tầng, rất phức tạp. Nó xảy ra trong ribosome - bào quan cụ thể. Trong lồng có một tập hợp các ribosome. Trong E. coli, ví dụ, có khoảng 20 nghìn người.

"Mô tả quá trình sinh tổng hợp protein và vai trò sinh học" - một nhiệm vụ nhiều người trong chúng nhận được ở trường. Và nó gây ra rất nhiều khó khăn. Vâng, chúng ta hãy cùng tìm hiểu nhau.

phân tử protein là chuỗi polypeptide. Họ bao gồm, như bạn đã biết, từ các axit amin cá nhân. Tuy nhiên, sau này không đủ hoạt động. Để kết nối và tạo thành một phân tử protein, họ yêu cầu kích hoạt. Nó xảy ra như là kết quả của các enzyme cụ thể. Mỗi axit amin trong trường hợp này có enzyme riêng của mình, đặc biệt là điều chỉnh chính xác với nó. Các nguồn năng lượng cho quá trình này là ATP (adenosine triphosphate). Các axit amin phát sinh từ việc kích hoạt trở nên không ổn định hơn và liên kết dưới tác động của enzyme với m-RNA, có thể mang theo nó vào ribosome (vì RNA gọi là phương tiện giao thông này). Ribosom, do đó, đóng vai trò kết nối với tRNA kích hoạt axit amin. Ribosome - một loại băng tải để lắp ráp của các axit amin đến các chuỗi protein.

Tổng hợp về vai trò của protein rất khó để đánh giá quá cao, như các hợp chất tổng hợp thực hiện các chức năng rất quan trọng. Hầu như tất cả các cấu trúc tế bào bao gồm trong số họ.

Vì vậy, chúng tôi đã mô tả một cách chung chung, quá trình sinh tổng hợp protein và vai trò sinh học. Kết luận Đây chính sự quen thuộc với protein. Chúng tôi hy vọng bạn có một mong muốn tiếp tục nó.